快速检测芯片
革命性的光学生物传感器帮助缩短猴痘诊断时间
作者：Tyler Nguyen
在过去几年中，一种致命的人类痘变种席卷了刚果民主共和国，导致约5%的报告感染者死亡。随着疾病传播到其他邻国，世界卫生组织于2024年8月14日宣布此次疫情为国际关注的突发公共卫生事件。目前，国际社会缺乏资源，无法获得具有成本效益的快速诊断工具，以遏制麻疹的传播，或遏制未来任何潜在的全球流行病。为了解决这一缺陷，工程杰出教授Selim Ünlü与加州大学圣地亚哥分校医学院的澳门威尼斯人注册网站研究人员合作开发了一种光学生物传感器。这项技术能够在护理点快速检测猴痘病毒，无需等待实验室结果。这项澳门威尼斯人注册网站研究的发现发表在《生物传感器与生物电子学》杂志上，由现任波士顿大学欧洲经委会博士生Mete Aslan首次撰写。
病毒检测的探照灯
利用数字检测平台像素分集干涉反射成像传感器（PD-IRIS）检测病毒，该澳门威尼斯人注册网站研究涉及将实验室确认的猴痘样本与由加州大学圣地亚哥分校的co-PI Partha Ray提供的单克隆猴痘抗体孵育。然后将样品转移到PD-IRIS上的硅片表面的小室中，这些小室上印有蛋白质以捕获这些纳米颗粒。
精确波长的红光和蓝光同时照射在芯片上。当病毒抗体纳米颗粒存在时，这种干扰导致反应略有不同。彩色摄像机以高灵敏度检测到小信号和单个颗粒的数量。这个过程类似于调频收音机将含有信息的弱信号与相同频率的更强大的载波信号混合，从而放大弱信号。
迈向流行病的终结——以及超越
该澳门威尼斯人注册网站研究显示了非常准确的结果，很容易将m痘样本与其他病毒（如单纯疱疹病毒和牛痘病毒样本）区分开来；两者的临床表现与痘相似。该过程还在20分钟内提供诊断，与将样品送到实验室所需的时间相比，这是一个指数级的显著改进。
这项技术有可能在卫生保健资源匮乏的国家大大减缓麻疹的社区传播。更好的是，盒装试剂盒不仅可以用于m痘，还可以用于各种病毒，如梅毒或艾滋病毒，唯一的变化是抗体与特定病毒混合。该澳门威尼斯人注册网站研究团队正在努力实现商业化；在政府的支持下，他们希望麻疹疫情能够在蔓延到非洲大陆之外之前得到遏制。
杰出工程教授Selim Ünlü自1992年以来一直是波士顿大学电气与计算机工程系的一员。他是AIMBE、Optica和IEEE的会员，也是iRiS Kinetics的创始人兼首席执行官。